壓力容器分氣包的焊接工藝
- 2018-09-06 17:38:00
- 陸啟蒙 原創(chuàng )
- 8702
一、 分氣包概述及主要接頭編號示意圖見(jiàn)圖一
圖一 分氣包概述及主要接頭編號
二、 焊接材料的選擇
1、所選材料(焊縫、焊絲、鎢極、氬氣等)的質(zhì)量必須符合國家標準。并具有相應的合格證。
2、焊條、焊絲的選擇由于此分氣包是在非高溫和腐蝕的環(huán)境下工作,這里按焊絲成分盡量接近母材成分的原則選擇焊絲材料,根據1Cr18Ni9Ti的不銹鋼材料的成分,我們選擇了E347-16焊條和H0Cr20Ni10Ti焊絲(見(jiàn)表一)。
母材或焊材 | 規格 | 化學(xué)成分 | 備注 | |||||
C | Mn | Si | Cr | Ni | Ti | |||
1Cr18Ni9Ti | δ=8mm | ≤0.12 | ≤0.2 | ≤1.0 | 17.0-19.0 | 8.0-11.0 | 5(C-0.02)-0.7 | - |
E347-16 | Φ3.2 Φ4.0 | ≤0.08 | 0.5-2.5 | ≤0.90 | 18.0-21.0 | 9.0-11.0 | - | 手工焊 |
H0Cr20Ni10Ti | Φ2.5 | 0.05 | 1.79 | 0.33 | 19.53 | 10.14 | 0.06 | 氬弧焊 |
表一 材料成分表
3、鎢極氬弧焊所有的電極采用含氧鈰2.0%的鈰鎢極或含1-2%氧化釷的土鎢極均可,根據我公司的材料供應情況,我們采用了鈰鎢極。氬氣純度不低于99.99%.
三、焊接準備
1、根據焊接接頭的不同選擇坡口形式
(1)、對接接頭:A1,B1-B2,考慮焊接方便,采用打底焊手工單面焊雙面成形工藝,同時(shí)考慮填充金數量少,便于焊接操作,U型坡口的加工比V型坡口的加工難,采用角度為60度的V型坡口,坡口加工采用刨邊機進(jìn)行機加工,要求符合如圖二所示:
(2)、角接頭加對接接頭:D1-D8,考慮焊接方便,填充金屬量少,便于操作,采用打底焊單面焊雙面成形工藝,采用坡口形式如圖三,坡口用刨邊機進(jìn)行機加工。
圖三 角接頭加對接接頭坡口
2、焊條烘干為了排除藥皮中的水分,防止焊縫中產(chǎn)生氣孔,保證焊縫質(zhì)量,一般采用先低溫40℃,保溫3個(gè)小時(shí)烘干,再高溫烘焙,由于焊條選用E347-16,則選擇烘焙溫度為250℃,時(shí)間1小時(shí),焊條烘干后應放在100-150℃的保溫桶內,隨用隨取,焊條取出后在常溫下超過(guò)4小時(shí)應重新烘干。
3、焊接環(huán)境當施焊環(huán)境出現下列一種情況時(shí),應采取有效防護措施,否則不能焊接:
(1)、手工焊時(shí)風(fēng)速大于10m/s(風(fēng)速過(guò)大易引起熔滴飛濺,熔滴過(guò)渡受到影響),應采取防風(fēng)措施;
(2)、氬弧焊時(shí)風(fēng)速大于1m/s(氬氣的保護性較差,容易產(chǎn)生氣孔等缺陷),操作者應注意換氣以免造成傷害;
(3)、相對濕度大于90%(濕度大,H20的含量過(guò)高,在焊接的高溫情況下會(huì )發(fā)生H20=2[H]+[O]反應,產(chǎn)生H2氣孔和CO氣孔);
4、焊接方法和焊接設備的選擇分氣包的壁厚為8mm,為了保證焊透,需要采用熱量較為集中的方法焊接。結合我公司的實(shí)際情況,采用氬弧焊打底,手工電弧焊蓋面的方法。手弧焊設備選用WS7-400手工焊焊機,直流反接。
四、焊接操作
1、罐體的組對罐體焊接前,應將坡口及內壁兩側各20mm以?xún)鹊挠推?、鐵銹等雜物清除干凈。由于焊接表面上的氧化皮和鐵銹對金屬有氧化作用使焊縫中增氧,導致CO氣孔的產(chǎn)生,并且降低焊縫的力學(xué)性能。
對接接頭的錯邊量要求最大不能超過(guò)2mm.
2、定位焊點(diǎn)固焊時(shí),應使用與產(chǎn)品焊接時(shí)相同牌號的焊接材料,并遵守相同的工藝條件。點(diǎn)焊焊縫有裂紋或者其他缺陷時(shí),必須重新打磨焊接。
3、打底焊打底焊采用手工鎢極氬弧焊,使用雙面成形技術(shù)進(jìn)行焊接,操作時(shí)采用兩點(diǎn)送絲的方法,以達到單面焊雙面成型的效果。鎢極伸出長(cháng)度相對噴嘴應盡可能短,電弧長(cháng)度為1-3mm.其參數如下表二:
焊接方法 | 焊絲牌號 | 直徑 (mm) | 電流極性 | 電流 | 電壓 | 焊接層數 |
鎢極氬弧焊 | H0Cr20Ni10Ti | 2.5 | 直流正接 | 70-90A | 23-24V | 第一層 |
表二 氬弧焊焊接參數
4、過(guò)渡層焊接手工氬弧焊打底完之后,由于焊縫表面處坡口夾角較小,為了便于清根和運條操作,過(guò)渡層焊接采用手工電弧焊,焊條選用Φ3.2,焊接層數為1層,同時(shí)采用小直徑焊條小電流焊對焊縫組織結構形式有所改善。其參數如下表三:
焊接方法 | 焊條牌號 | 直徑 (mm) | 電流極性 | 電流 | 電壓 | 焊接層數 |
手工電弧焊 | E347-16 | 3.2 | 直流反接 | 90-110A | 24-25V | 第二層 |
(5)、蓋面焊接通過(guò)打底焊和過(guò)渡層焊接后,上面的坡口較寬,為了提高焊接效率,采用直徑Φ4.0的焊條進(jìn)行焊接,其參數如下表四:
焊接方法 | 焊條牌號 | 直徑 (mm) | 電流極性 | 電流 | 電壓 | 焊接層數 |
手工電弧焊 | E347-16 | 4.0 | 直流反接 | 120-160A | 25-27V | 第三層 |
表四 蓋面層手工電弧焊焊接參數
五、焊接檢驗焊接完成后,按照產(chǎn)權單位的要求進(jìn)行超聲波探傷,按規范GB4730-2005《壓力容器無(wú)損探測》Ⅱ級要求98%以上均能達到要求。外觀(guān)質(zhì)量檢查按照GBJ236-95標轉要求。
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